PoE乙太網供電的由來

乙太網路(Ethernet)早期是因應軍事用途而來，網路線本身只能傳輸資料，電源需要外接。PoE乙太網供電 (Power Over Ethernet) 技術是一種可透過網路線同時傳送電力和資料的技術。PoE技術一開始在2000年Cisco的VoIP (Voice over IP) 電話系統中率先被使用；而後在2003年，IEEE協會公佈第一個PoE標準IEEE802.3af，PSE可提供15.4W給PD。 然而，隨著產業發展，對於功率的需求也日益增長。之後到了2009年，IEEE協會發佈IEEE802.3at(PoE+)標準，PSE可提供30W給PD；最新IEEE802.3bt標準則在2018年10月被正式公佈，PSE可提供90W給PD。 IEEE802.3bt標準除了支援高功率外，亦支援高速10Gbps網路連線，以滿足市場對於高頻寬的需求。您可透過下列表格了解在5GBASE-T和10GBASE-T的網路環境中，PoE供電設備所需要的功耗。

但市場發展速度快於標準的訂定，因此在IEEE802.3bt標準推出前，全球PoE芯片和製造商為實現高功率產品應用，在2011年推出Hi-PoE和UPoE (Universal Power Over Ethernet) PSE可提供60W給PD的產品，也成為目前市場的主流。

PoE乙太網供電的術語介紹

• PoE乙太網供電 Power Over Ethernet

一種可讓網路設備透過網路線同時傳送電力和資料的技術。

• 供電設備 (PSE) Power Sourcing Equipment

是乙太網供電PoE系統中用來供電的設備，同時也是整個PoE乙太網供電過程的管理者。例如: PoE交換器 (PoE Router)。

• 受電設備 (PD) Powered Device

是乙太網供電PoE系統中用來受電的設備，為PSE的負載。例如: PoE IP網路攝影機、VoIP電話或無線網路存取點等。

• PoE電源供應器PoE Injector

屬於供電設備 (PSE) Power Sourcing Equipment，具有將資料與電源合併的功能。當受電設備 (PD) Powered Device數量不多時，許多使用者會考慮購買此裝置節省成本，但缺點是多數不具管理功能。

• PoE分路器PoE Splitter

屬於受電設備 (PD) Powered Device，具有將資料和電源分離的功能。產品有兩個輸出埠，一個為RJ45資料輸出，另一個為AC電源輸出。適用於部署安裝位置附近沒有AC插座的非PoE裝置。

• PoE延伸器PoE Extender

當PoE乙太網供電系統傳輸距離超過100米時，可透過PoE延伸器PoE Extender達到延長距離的目的。

• 功率等級 Power Level

IEEE 802.3 PoE將乙太網供電系統分成不同的功率等級。功率等級定義了PSE和PD所需的最低功率。PSE可透過Link Layer Discovery Protocol (LLDP)協議與PD溝通，達到動態分配電力。

• 中間跨接法Mid-Span

PoE供電的方法。早期100Mbps以下的乙太網路中，因當時的交換器還不具有PoE技術，僅具有資料傳輸功能。利用中間跨接法Mid-Span的PSE連接在交換器和PD之間，可利用網路雙絞線空閒的4、5和7、8芯線來供電給PD。多數的PoE電源供應器PoE Injector都屬於中間跨接法的PSE。

• 末端跨接法End-Span

PoE供電的方法。在Gigabit的乙太網路中，4、5和7、8芯線也被應用於傳輸資料，並沒有空閒芯線，因此無法繼續使用中間跨接法Mid-Span，所以發展出末端跨接法End-Span。在末端跨接法的PSE使用芯線1、2和3、6芯線同時傳輸資料和直流電，並利用Transformer技術避免干擾。末端跨接法End-Span的PSE可直接連接PD，達到同時傳輸資料和直流電。目前主流的PoE交換器均使用末端跨接法End-Span設計。

PoE乙太網供電(Power Over Ethernet)技術目前廣泛應用於各行各業，想瞭解更多? 請見什麼是PoE乙太網供電?用途有哪些?和PoE的應用與介紹文章

資料來源:
PoE乙太網供電技術與應用白皮書
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